SkyCiv Belgeleri

SkyCiv yazılımı rehberiniz — öğreticiler, nasıl yapılır kılavuzları ve teknik makaleler

Chevron Braket Bağlantı Tasarımı

AISC'ye Chevron destek bağlantı tasarımı 360 iki eklemi kapsar. Her destek ucunda, destek ile köşebent plakası arasındaki cıvatalarda kayma olup olmadığını kontrol edersiniz, rulman ve yırtılma, daha sonra her iki parçanın kesme ve gerilim kopmasını engelleyin, ve köşebentin Whitmore bölümündeki gerilimi ve burkulması. kirişte, köşebent kenarındaki iki destek kuvvetini çözersiniz, daha sonra köşebent-kiriş köşe kaynaklarını kontrol edin, o kenar boyunca kesme ve gerilimdeki köşebent, ve yoğunlaşmış kuvvet altındaki kiriş ağı.

Bu sayfa baştan sona gerçek bir örnekle çalışıyor. 60°'lik iki WT7x41 çapraz, W18x55 kirişin alt tarafında buluşuyor, ve her biri taşır 250 gerginlikte kip veya 250 sıkıştırmada kip (LRFD). Her destek flanşı on adet cıvatayla cıvatalanmıştır 1 A490-SC cıvatalarında 1/2 A572 Sınıfında 50 köşebent plakası, kiriş flanşına kaynaklanmış olan 3/16 her iki tarafta fileto halinde. Tasarım AISC'ye göredir 360-16, AISC Kılavuzu 15. Baskı ve AISC Tasarım Kılavuzu 29. Her denklem sayılarıyla yazılmıştır, AISC hesaplama tablosuyla aynı sırada SkyCiv Bağlantı Tasarımı modül bu bağlantı için üretir.

Chevron ayraç bağlantısı nedir?

Bir şerit ayraç, ters V desteği olarak da adlandırılır, bir çerçeve bölmesinin alt köşelerinden yükselen ve yukarıdaki kirişin ortasında buluşan bir çift çapraz destektir. Üstteki bağlantı, tek bir köşebent plakası aracılığıyla her iki desteği kirişe birleştirir. Bu örnekte her destek bir WT'dir, flanşı köşebente düz bir şekilde cıvatalanmış ve gövdesi dışarı çıkmış halde, ve köşebent kirişin alt flanşına atölye kaynaklıdır.

Yanal yük altında desteklerden biri çekerken diğeri iter, böylece köşebent kirişe büyük bir yatay kuvvet aktarır. Her iki destek çizgisi de kirişin merkez çizgisi üzerindeki bir çalışma noktasında buluşur, köşebent kenarının altındaki kiriş derinliğinin yarısı, ve bu ofset, köşebent çalışma noktasında ortalanmış olsa bile köşebent-kiriş kaynağına bir an etki eder. Bu örneği doğrudan kontrol edebilirsiniz. şivron ayraç bağlantı hesaplayıcısı. Aynı destek-köşe kontrolleri şu şekilde de görünür: dikey destek bağlantısı hesaplayıcısı ve dizlik bağlantı hesaplayıcısı.

Chevron destek bağlantı tasarımı örneği yükseklik: iki WT7x41 destek 60 derece cıvatalanmış 1/2 A572 Sınıfında 50 köşebent plakası ile kaynaklı 3/16 A992 W18x55 kirişin alt flanşına E70XX filetolarda, Sen = İle = 250 her parantez içinde kip

Örnek bağlantının yüksekliği. Destek çizgileri kirişin merkez çizgisinde buluşuyor, ve köşebent kaynağı çalışır 21 1/2 o noktanın her iki tarafında.

Destek bağlantı detayı: WT7x41 A992 destekler, köşebentteki büyük boyutlu deliklerden on adet vidayla cıvatalanmış standart deliklere sahiptir. 1 A490-SC'de(B) her biri cıvata, iki satır 5 1/2 ölçü olarak, 3 aralıkta ve 1 1/2 son mesafelerde, 7 son cıvatadan kirişe kadar

Destek bağlantıları. Her WT flanşında beş cıvatadan oluşan iki sıra bulunur 3 bir 5 1/2 ölçü olarak, ile 1 1/2 son mesafelerde, ve son cıvatalar oturuyor 7 kirişten içeri.

Chevron destek bağlantı tasarımı: bir bakışta adımlar

  1. Destek cıvatalarındaki detay sınırlarını kontrol edin: ölçü, aralık ve kenar mesafeleri.
  2. Kayma açısından kritik cıvataların kayma direncini kontrol edin.
  3. Cıvata yatağını ve köşebent plakasındaki yırtılmayı kontrol edin.
  4. Cıvata yatağını ve destekteki yırtılmayı kontrol edin.
  5. Köşebent plakasının blok kesmesini kontrol edin.
  6. Desteğin blok kesmesini kontrol edin.
  7. Köşebent plakasının Whitmore bölümündeki gerginliği kontrol edin.
  8. Kayma gecikmeli gerilim kopmasında desteği kontrol edin.
  9. Köşebent plakasını basınç burkulması açısından kontrol edin.
  10. Kirişteki minimum köşe kaynağı boyutunu kontrol edin.
  11. Köşebent kenarındaki destek kuvvetlerini çözümleyin ve köşebent-kiriş kaynağını kontrol edin.
  12. Köşebent plakasının kiriş boyunca kayma akmasını kontrol edin.
  13. Köşebent plakasının kiriş boyunca akma gerilimini kontrol edin.
  14. Yerel sakatlanma ve yerel akma açısından kiriş ağını kontrol edin.

Bu örnek için tasarım girdileri

Tasarım kodu AISC'dir 360-16 LRFD. Bölüm özellikleri AISC Kılavuzundan alınmıştır. İki destek aynıdır ve çalışma noktası etrafında birbirini yansıtır, yani Adımlar 1 -e 9 bir kez çalışılır ve her ikisine de uygulanır.

Kalem Sembol Değer
Destek gerginlik yükü (her destek) [mathin] T_{u,br} [mathin] 250 kip
Destek sıkıştırma yükü (her destek) [mathin] C_{u,br} [mathin] 250 kip
Kiriş G18x55, A992
Kiriş derinliği / ağ kalınlığı [mathin] d_{g},\ t_{w,g} [mathin] 18.1 içinde / 0.39 içinde
Kiriş flanş genişliği / kalınlık [mathin] b_{f,g},\ t_{f,g} [mathin] 7.53 içinde / 0.63 içinde
Kiriş alanı / Neresi [mathin] A_{g},\ k_{des,g} [mathin] 16.2 inç² / 1.03 içinde
Kiriş verimi / çekme gerilimi [mathin] F_{y,g},\ F_{u,g} [mathin] 50 ksi / 65 ksi
diş telleri WT7x41, A992
Destek alanı [mathin] A_{br} [mathin] 12 inç²
Destek flanşı genişliği / kalınlık [mathin] b_{f,br},\ t_{f,br} [mathin] 10.1 içinde / 0.855 içinde
Destek sapı kalınlığı / merkez [mathin] t_{w,br},\ \bar{y} [mathin] 0.51 içinde / 1.39 içinde
Kirişten destek eğimi [mathin] \theta_{br} [mathin] 60°
Desteklenmemiş uzunluğu destekleyin (köşebent burkulması uzunluğu) [mathin] L_{b,br} [mathin] 7 içinde
Destek verimi / çekme gerilimi [mathin] F_{y,br},\ F_{u,br} [mathin] 50 ksi / 65 ksi
Esneklik modülü [mathin] E [mathin] 29000 ksi

 

Kalem Sembol Değer
köşebent plakası 1/2 içinde, A572 Sınıfı 50
Köşebent kalınlığı [mathin] t_{gp} [mathin] 0.5 içinde
Köşebent verimi / çekme gerilimi [mathin] F_{y,gp},\ F_{u,gp} [mathin] 50 ksi / 65 ksi
Cıvatalar 1 A490-SC'de, B sınıfı yüzey
Cıvata çapı [mathin] d_{b} [mathin] 1 içinde
Destekteki delikler / köşebent Standart (STD) / büyük boy (OV'ler)
Sap boyunca cıvata mastarı [mathin] g_{a} [mathin] 5.5 içinde
Cıvata satırları / satır aralığı [mathin] n_{r},\ s_{r} [mathin] 5 / 3 içinde
Cıvata hatları (sütunlar) [mathin] n_{c} [mathin] 2
Destek ve köşebent üzerindeki uç mesafe [mathin] L_{ev} [mathin] 1.5 içinde
Kirişte kaynak yapın 3/16 filetoda, köşebentin her iki tarafı, E70XX
kaynak boyutu / dolgu gücü [mathin] W,\ F_{EXX} [mathin] 0.1875 içinde / 70 ksi
Çalışma noktasının her iki tarafındaki kaynak uzunluğu [mathin] L_{w1},\ L_{w2} [mathin] 21.5 içinde / 21.5 içinde
Kiriş boyunca toplam köşebent uzunluğu [mathin] L_{WT} [mathin] 43 içinde

Her desteğin on cıvatası vardır: beşerli iki satır, sapın her iki tarafında bir çizgi. Köşebent üzerindeki destek uzunluğu çizime göre toplanır: iki 1.5 uç mesafeler artı dört 3 boşluklarda, 15 içinde. Girişler sayfasında ayrıca bir 3 sol destek için cıvata sütunu aralığında ve sağ destek için yok. Sadece blok kesme denklemlerinin çarpımı ile girer. [mathin] (n_{c} – 2) = 0 [mathin], yani hiçbir etkisi yok.

Adım 1: Destek cıvatalarındaki limitlerin detaylandırılması (AISC 360-16 J3.3, J3.4, J3.5)

Cıvata düzeni oluşturulabilir olmalı ve mukavemet denklemlerinin ardındaki varsayımlarla eşleşmelidir.. Çok yakın cıvatalar delikler arasında yırtılır, çok yakın kenarlar yırtılıyor, ve sapın karşısındaki mastarın, her iki tarafındaki cıvataları takmak ve sıkmak için yer bırakması gerekir.

için 1 cıvatada minimum aralık [mathin] 2\tfrac{2}{3} d_{b} = 2.667\,in [mathin] (J3.3) ve minimum kenar mesafesi 1.25 içinde (Tablo J3.4). WT'nin standart delikleri vardır, Bu yüzden 1.25 doğrudan onun için geçerlidir. Köşebent büyük boyutlu deliklere sahiptir, yani Tablo J3.5 artışı 1/8 minimum uç mesafesini yükseltir 1.375 içinde.

Detaylandırma sınırı Sınır (içinde) Gerçek (içinde) DCR Sonuç
Minimum cıvata ölçüsü 4.175 5.500 0.759 GEÇMEK
Minimum cıvata sıra aralığı 2.667 3.000 0.889 GEÇMEK
Maksimum cıvata sırası aralığı 6.000 3.000 0.500 GEÇMEK
Köşebent plakası minimum dikey kenar mesafesi 1.375 1.500 0.917 GEÇMEK
Minimum dikey kenar mesafesini destekleyin 1.250 1.500 0.833 GEÇMEK
Minimum yatay kenar mesafesini destekleyin 1.250 2.313 0.540 GEÇMEK

WT flanşındaki yatay kenar mesafesi, mastardan sonra kalanın yarısı kadardır. Flanş genişliğini kesir olarak kullanma, 10 1/8 içinde, yani (10.125 - 5.5)/2 = 2.3125 içinde. Minimum limit için oran, limitin gerçek değere oranıdır, ve maksimum olarak gerçek limit aşımıdır. Yönetim sırası, büyük boyutlu delik artışıyla birlikte köşebent uç mesafesidir:

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(1.375)}{(1.5)} = 0.91667 [math]

DCR = 0.917 < 1.0, TAMAM MI

Adım 2: Cıvataların kayma direnci (AISC 360-16 J3.8)

Köşebent büyük boyutlu deliklere sahiptir, ve AISC 360-16 J3.2 yalnızca kayma açısından kritik bağlantılarda büyük boyutlu deliklere izin verir. Böylece cıvatalar ön gerilime tabi tutulur ve destek kuvveti, WT flanşı ile köşebent arasındaki sürtünmeyle taşınır.. Kontrol, eklemin faktörlü yük altında kaymamasıdır..

Nerede [mathin] \phi = 0.85 [mathin] büyük boyutlu delikler için, [mathin] \mu = 0.5 [mathin] B Sınıfı bir yüzey için, [mathin] D_{u} = 1.13 [mathin], [mathin] h_{f} = 1 [mathin] çünkü dolgu maddesi yok, [mathin] T_{b} = 64\,kip [mathin] bir için 1 A490 cıvatasında (Tablo J3.1), [mathin] N_{s} = 1 [mathin] kayma düzlemi, [mathin] n_{r} = 5 [mathin] ve [mathin] n_{c} = 2 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, \mu\, D_{u}\, h_{f}\, T_{b}\, N_{s}\, n_{r}\, n_{c} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.85) \times (0.5) \times (1.13) \times (1) \times (64\,kip) \times (1) \times (5) \times (2) [math]

[math] \phi R_{n} = 307.36\,kip [math]

DCR = 250 kip / 307.36 kip = 0.813 < 1.0, TAMAM MI

Aynı kontrol, gerilim ve sıkıştırmayı da kapsar, çünkü destek kuvveti 250 her iki şekilde de öp.

Adım 3: Köşebent plakasında cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)

Kayma açısından kritik cıvataların hala yatak açısından kontrol edilmesi gerekiyor, çünkü bağlantı noktası kayarsa cıvatalar deliklerinin kenarlarına dayanacaktır. Gerilim altında destek cıvataları kirişten uzaklaştırır, böylece köşebentin dış kenarına doğru dayanıyorlar. Bu kenara en yakın cıvatanın önünde en az malzeme bulunur.

Köşebent deliği büyük boyutlu, [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin]. Uç cıvatası için mesafeyi temizleyin, ile [mathin] L_{ev} = 1.5\,in [mathin]:

[math] l_{c1} = L_{ev} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.25\,in)}{2} = 0.875\,in [math]

Cıvatalar arasındaki mesafeyi temizleyin, ile [mathin] s_{r} = 3\,in [mathin]:

[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.25\,in) = 1.75\,in [math]

Nerede [mathin] t_{gp} = 0.5\,in [mathin], [mathin] F_{u,gp} = 65\,ksi [mathin], [mathin] n_{r} = 5 [mathin], [mathin] n_{c} = 2 [mathin], [mathin] d_{b} = 1\,in [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n,tearout} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{gp} F_{u,gp}\, n_{c} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{gp} F_{u,gp}\, n_{c} \left( n_{r} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tearout} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (0.875\,in),\, 2.4 \times (1\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times (2) + \min\left(1.2 \times (1.75\,in),\, 2.4 \times (1\,in)\right) \times (0.5\,in) \times (65\,ksi) \times (2) \times ((5) – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tearout} = 460.69\,kip [math]

DCR = 250 kip / 460.69 kip = 0.543 < 1.0, TAMAM MI

Yırtma işlemi her cıvatayı yönetir, çünkü büyük boy delik net mesafeyi aşındırıyor: 1.2 lc aşağıda 2.4 hem uç cıvatalar hem de iç cıvatalar için db. Sıkıştırmada cıvatalar bunun yerine kirişe doğru uzanır, nerede daha fazla köşebent var, yani önemli olan gerginliktir.

Adım 4: Destekte cıvata yatağı ve yırtılma (AISC 360-16 J3.10)

Aynı kontrol WT flanşı için de geçerlidir. Gerilim altında destek kirişten çekilir, böylece cıvataları kirişe en yakın WT'nin ucuna doğru hareket eder.

WT'nin standart delikleri vardır, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin]:

[math] l_{c1} = L_{ev} – \frac{d_{h}}{2} = (1.5\,in) – \frac{(1.125\,in)}{2} = 0.9375\,in [math]

[math] l_{c2} = s_{r} – d_{h} = (3\,in) – (1.125\,in) = 1.875\,in [math]

Nerede [mathin] t_{f,br} = 0.855\,in [mathin] ve [mathin] F_{u,br} = 65\,ksi [mathin]:

[math] \phi R_{n,tearout} = \phi \left[ \min\left(1.2\, l_{c1},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{f,br} F_{u,br}\, n_{c} + \min\left(1.2\, l_{c2},\, 2.4\, d_{b}\right) t_{f,br} F_{u,br}\, n_{c} \left( n_{r} – 1 \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tearout} = (0.75) \times \left[ \min\left(1.2 \times (0.9375\,in),\, 2.4 \times (1\,in)\right) \times (0.855\,in) \times (65\,ksi) \times (2) + \min\left(1.2 \times (1.875\,in),\, 2.4 \times (1\,in)\right) \times (0.855\,in) \times (65\,ksi) \times (2) \times ((5) – 1) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tearout} = 844.05\,kip [math]

DCR = 250 kip / 844.05 kip = 0.296 < 1.0, TAMAM MI

NS 0.855 WT flanşında 1.7 köşebent kadar kalın, ve daha küçük standart delik daha net mesafe bırakır, Böylece destek, köşebentin neredeyse iki katı taşıma gücüne sahiptir.

Adım 5: Köşebent plakasının blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)

Köşebentin bir bloğu cıvataların etrafından yırtılabilir: cıvata çizgileri boyunca köşebent kenarına kadar kesme, artı cıvata grubu boyunca gerilim. İki cıvata çizgisiyle kontrol edilecek iki şekil vardır. L modeli bir cıvata çizgisi boyunca kesilir ve her iki çizgi boyunca köşebentin yan kenarına kadar yırtılır. U modeli her iki cıvata çizgisi boyunca kesilir ve aralarında yırtılır. İki yönetimden daha zayıf olanı.

L deseni

Gerginlikteki net alan, boyunca 5.5 ölçü artı uzaktaki cıvata çizgisinin ötesindeki köşebent kenar mesafesi, [mathin] L_{eh,gp} = 2.3\,in [mathin]. Bu kenar mesafesi WT'nin kendi kenar mesafesiyle aynıdır, (10.1 - 5.5)/2. Gerilim yolu bir tam delik ve bir yarım delikten geçer, ve her delik eklenir 1/16 Delme sırasında hasar için (B4.3):

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c}-2)\, s_{c} + g_{a} + L_{eh,gp} – (n_{c} – 0.5) \left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] A_{nt} = (0.5\,in) \times \left[ ((2)-2) \times (3\,in) + (5.5\,in) + (2.3\,in) – ((2) – 0.5) \times ((1.25\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.9156\,in^{2} [math]

Kesmede brüt alan, köşebentin kenarından en uzaktaki cıvataya kadar bir cıvata çizgisi boyunca:

[math] A_{gv} = t_{gp} \left[ L_{ev} + (n_{r}-1)\, s_{r} \right] = (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((5)-1) \times (3\,in) \right] = 6.75\,in^{2} [math]

Kesmede net alan. Rapor kesme uzunluğunu şu şekilde yazıyor: 15 köşebent üzerinde destek uzunluğunda, [mathin] L_{br,gp} [mathin], bir uç mesafesi daha az, hangisi aynı 13.5 brüt alanda olduğu gibi:

[math] A_{nv} = t_{gp} \left[ L_{br,gp} – L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] A_{nv} = (0.5\,in) \times \left[ (15\,in) – (1.5\,in) – ((5) – 0.5) \times ((1.25\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 3.7969\,in^{2} [math]

Blok kesme mukavemeti, ile [mathin] U_{bs} = 1 [mathin] çünkü gerilim stresi tekdüzedir, [mathin] F_{u,gp} = 65\,ksi [mathin], [mathin] F_{y,gp} = 50\,ksi [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{u,gp} A_{nv} + U_{bs} F_{u,gp} A_{nt} \le 0.6\, F_{y,gp} A_{gv} + U_{bs} F_{u,gp} A_{nt} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (3.7969\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.9156\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (6.75\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.9156\,in^{2}) \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 253.2\,kip [math]

U deseni

Gerginlikteki net alan, yalnızca iki cıvata çizgisi arasında, toplamda bir deliği geçen (her satırda yarım delik):

[math] A_{nt} = t_{gp} \left[ (n_{c}-2)\, s_{c} + g_{a} – (n_{c} – 1) \left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] A_{nt} = (0.5\,in) \times \left[ ((2)-2) \times (3\,in) + (5.5\,in) – ((2) – 1) \times ((1.25\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.0937\,in^{2} [math]

Kesmede brüt ve net alanlar, şimdi her iki cıvata hattı boyunca:

[math] A_{gv} = 2\, t_{gp} \left[ L_{ev} + (n_{r}-1)\, s_{r} \right] = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((5)-1) \times (3\,in) \right] = 13.5\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{gp} \left[ (n_{r}-1)\, s_{r} + L_{ev} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] A_{nv} = 2 \times (0.5\,in) \times \left[ ((5)-1) \times (3\,in) + (1.5\,in) – ((5) – 0.5) \times ((1.25\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 7.5937\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (7.5937\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.0937\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (13.5\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.0937\,in^{2}) \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 324.19\,kip [math]

Yönetim blok kesmesi

[math] \phi R_{n} = \min\left( \phi R_{n},\, \phi R_{n} \right) = \min\left( (253.2\,kip),\, (324.19\,kip) \right) = 253.2\,kip [math]

DCR = 250 kip / 253.2 kip = 0.987 < 1.0, TAMAM MI

Bu destek tarafındaki en yakın kontroldür. L modeli geçerlidir çünkü tek bir kayma düzlemi vardır, ve net kesme kopması onun içinde hüküm sürer: NS 1 1/4 büyük boyutlu deliklerde 5.9 dışında 13.5 kesme uzunluğunda.

Adım 6: Desteğin blok kesmesi (AISC 360-16 J4.3)

WT flanşı da yırtılabilir. Burada bloklar dışarıda: her cıvata hattı uzunluğu boyunca WT'nin sonuna kadar kesilir, ve yanındaki flanş ucuna doğru yırtılır. İki L şeklindeki blok birlikte başarısız oluyor, sapın her iki tarafında birer tane.

Gerginlikteki net alan, her cıvata hattından flanş ucuna kadar, flanş genişliğinden mastar daha az ve toplamda bir delik ile, [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin]:

[math] A_{nt} = t_{f,br} \left[ b_{f,br} – g_{a} – (n_{c} – 1) \left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] A_{nt} = (0.855\,in) \times \left[ (10.1\,in) – (5.5\,in) – ((2) – 1) \times ((1.125\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 2.9177\,in^{2} [math]

[math] A_{gv} = 2\, t_{f,br} \left[ L_{ev} + (n_{r}-1)\, s_{r} \right] = 2 \times (0.855\,in) \times \left[ (1.5\,in) + ((5)-1) \times (3\,in) \right] = 23.085\,in^{2} [math]

[math] A_{nv} = 2\, t_{f,br} \left( L_{ev} + (n_{r}-1)\, s_{r} – (n_{r} – 0.5)\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right) [math]

[math] A_{nv} = 2 \times (0.855\,in) \times \left( (1.5\,in) + ((5)-1) \times (3\,in) – ((5) – 0.5) \times ((1.125\,in) + (0.0625\,in)) \right) = 13.947\,in^{2} [math]

İle [mathin] F_{u,br} = 65\,ksi [mathin], [mathin] F_{y,br} = 50\,ksi [mathin], [mathin] U_{bs} = 1 [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi \left( 0.6\, F_{u,br} A_{nv} + U_{bs} F_{u,br} A_{nt} \le 0.6\, F_{y,br} A_{gv} + U_{bs} F_{u,br} A_{nt} \right) [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times \left( 0.6 \times (65\,ksi) \times (13.947\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.9177\,in^{2}) \le 0.6 \times (50\,ksi) \times (23.085\,in^{2}) + (1) \times (65\,ksi) \times (2.9177\,in^{2}) \right) [math]

[math] \phi R_{n} = 550.19\,kip [math]

DCR = 250 kip / 550.19 kip = 0.454 < 1.0, TAMAM MI

Adım 7: Whitmore bölümündeki gerginlikte köşebent plakası (AISC 360-16 J4.1)

Destek kuvveti cıvataların arasından köşebente girer ve plaka boyunca ilerledikçe yayılır. Whitmore bölümü, bu kuvveti son cıvata sırasında alan etkin genişliktir.: ilk sıranın dış cıvatalarından 30° açıyla çizilen çizgiler, son satır boyunca ölçüldü (AISC Kılavuz Parçası 9, incir. 9-1). Köşebent bu genişlikte boyun eğmemelidir, ve delikler hariç bu genişlikte kopmamalıdır.

Whitmore genişliği

Cıvata grubu [mathin] L_{br} = (n_{r}-1)\, s_{r} = 12\,in [mathin] uzun, ve onun iki satırı [mathin] W_{br} = g_{a} = 5.5\,in [mathin] ayrı. Raporda, [mathin] W [mathin] bu adımda Whitmore genişliği, kaynak boyutu değil:

[math] W = 2\, L_{br} \tan(\theta) + W_{br} = 2 \times (12\,in) \times \tan((30)) + (5.5\,in) = 19.356\,in [math]

Buradaki köşebent her iki tarafta 30°'lik tam yayılmayı alacak kadar büyüktür, yani Whitmore genişliğinin hiçbir kısmı plakadan taşmıyor.

Gerginlik veren (Eşitlik. J4-1)

İle [mathin] \phi = 0.9 [mathin], [mathin] F_{y,gp} = 50\,ksi [mathin] ve [mathin] t_{gp} = 0.5\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, W = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (19.356\,in) = 435.52\,kip [math]

Gerilim kopması (Eşitlik. J4-2)

Net genişlik son sıradaki iki büyük deliği ortadan kaldırır, [mathin] d_{h} = 1.25\,in [mathin], ile [mathin] \phi = 0.75 [mathin] ve [mathin] F_{u,gp} = 65\,ksi [mathin]:

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u,gp}\, t_{gp} \left[ W – n_{c}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.5\,in) \times \left[ (19.356\,in) – (2) \times ((1.25\,in) + (0.0625\,in)) \right] = 407.83\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( \phi R_{n,ty},\, \phi R_{n,tr} \right) = \min\left( (435.52\,kip),\, (407.83\,kip) \right) = 407.83\,kip [math]

DCR = 250 kip / 407.83 kip = 0.613 < 1.0, TAMAM MI

Adım 8: Kayma gecikmesi ile gerilim kopmasında destek (AISC 360-16 D3, J4.1)

WT'nin yalnızca flanşı cıvatalanmıştır, bu nedenle gövdedeki kuvvetin bağlantının yakınındaki flanşa akması gerekir. Bu eşit olmayan gerilim kayma gecikmesidir, ve AISC bunu U faktörüyle ele alıyor, net alanı azaltır.

Tablo D3.1'den, Durum 2, WT'nin merkezi ile [mathin] \bar{y} = 1.39\,in [mathin] flanşın cıvatalı yüzünden ve bağlantı uzunluğundan ölçülür [mathin] (n_{r} – 1)\, s_{r} = 12\,in [mathin]:

[math] U = 1 – \frac{\bar{y}}{(n_{r} – 1)\, s_{r}} = 1 – \frac{(1.39\,in)}{((5) – 1) \times (3\,in)} = 0.88421 [math]

Ağ alanı flanştan tek sıra halindeki iki deliği kaldırır. Nerede [mathin] A_{br} = 12\,in^{2} [mathin], [mathin] d_{h} = 1.125\,in [mathin], [mathin] t_{f,br} = 0.855\,in [mathin], [mathin] F_{u,br} = 65\,ksi [mathin] ve [mathin] \phi = 0.75 [mathin]:

[math] \phi R_{n,tr} = \phi\, F_{u,br}\, U \left[ A_{br} – n_{c}\left( d_{h} + 0.0625\,in \right) t_{f,br} \right] [math]

[math] \phi R_{n,tr} = (0.75) \times (65\,ksi) \times (0.88421) \times \left[ (12\,in^{2}) – (2) \times ((1.125\,in) + (0.0625\,in)) \times (0.855\,in) \right] = 429.73\,kip [math]

DCR = 250 kip / 429.73 kip = 0.582 < 1.0, TAMAM MI

Uzun cıvata grubu U'yu yüksek tutar. Çaprazın brüt akması eleman tasarımının bir parçasıdır, bu yüzden burada tekrarlanmıyor.

Adım 9: Sıkıştırma burkulmasında köşebent plakası (AISC 360-16 J4.4, E3)

Bir destek sıkıştırıldığında köşebenti kirişe doğru iter. Son cıvata sırası ile kiriş flanşı arasındaki köşebent şeridi düzlemden dışarı doğru bükülebilir, bu nedenle kesiti Whitmore genişliği olan bir sütun olarak kontrol edilir.

Burkulma uzunluğu 7 çizimde gösterildiği gibi, kirişe en yakın cıvata sırasından kiriş flanşına kadar, destek boyunca ölçüldü. Raporda desteksiz uzunluk olarak etiketleniyor, [mathin] L_{b,br} = 7\,in [mathin]. Köşebent kirişe yalnızca bir kenardan kaynaklanır ve serbest ucu desteklerle aynı düzlemin dışına çıkabilir, yani rapor alır [mathin] K = 1.2 [mathin]. Düz bir dikdörtgen için, [mathin] r = t_{gp}/\sqrt{12} = 0.14434\,in [mathin]:

[math] \frac{KL}{r} = \frac{(1.2) \times (7\,in)}{(0.5\,in)/\sqrt{12}} = 58.197 [math]

Dan beri [mathin] KL/r \gt 25 [mathin], J4.4, çeki Bölüm E'ye gönderir. Elastik burkulma gerilimi:

[math] F_{e} = \frac{\pi^{2} E}{\left( \frac{KL}{r} \right)^{2}} = \frac{\pi^{2} \times (29000\,ksi)}{((58.197))^{2}} = 84.508\,ksi [math]

[math] 4.71 \sqrt{\frac{E}{F_{y}}} = 113.43 [math]

Dan beri [mathin] KL/r \le 4.71\sqrt{E/F_{y}} [mathin], esnek olmayan denklem E3-2 geçerlidir:

[math] F_{cr} = \left( 0.658^{\frac{F_{y,gp}}{F_{e}}} \right) F_{y,gp} = \left( 0.658^{\frac{(50\,ksi)}{(84.508\,ksi)}} \right) \times (50\,ksi) = 39.032\,ksi [math]

İle [mathin] \phi = 0.9 [mathin] ve Whitmore genişliği [mathin] W = 19.356\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, F_{cr}\, t_{gp}\, W = (0.9) \times (39.032\,ksi) \times (0.5\,in) \times (19.356\,in) = 339.98\,kip [math]

DCR = 250 kip / 339.98 kip = 0.735 < 1.0, TAMAM MI

İnceliğin maliyeti 22% Buradaki akma geriliminin. Cıvataların kirişe yaklaştırılması L'yi kısaltır, ve daha kalın bir köşebent doğrudan r'yi yükseltir.

Adım 10: Kirişte minimum köşe kaynağı boyutu (AISC 360-16 J2.2b)

Birleştirdiği parçalara göre çok küçük olan köşe kaynağı soğudukça çatlayabilir, çünkü kalın kısım ısıyı çok hızlı çekiyor. Tablo J2.4, birleştirilen daha ince parçaya göre minimum değeri belirler. İşte bu 1/2 köşebent içinde, hangisi düşüyor 1/4 içinde 1/2 grupta, yani minimum 3/16 içinde.

Detaylandırma sınırı Sınır (içinde) Gerçek (içinde) DCR Sonuç
Minimum köşe kaynağı boyutu 0.188 0.188 1.000 GEÇMEK

[math] DCR = \frac{d}{c} = \frac{(0.188)}{(0.188)} = 1 [math]

DCR = 1.000, TAMAM MI

bir oran 1.000 burada sadece şunu söylüyor 3/16 kaynakta tam olarak izin verilen en küçük boyuttur. Yeterince güçlü olup olmadığı bir sonraki adımdır.

Adım 11: Köşebentten kirişe kaynak (AISC 360-16 J2.4, AISC Tasarım Kılavuzu 29)

Köşebent kiriş flanşına bir kaynakla kaynaklanmıştır. 3/16 her iki tarafta fileto halinde. İki destek kuvveti köşebent kenarına normal bir kuvvet olarak ulaşır, kiriş boyunca bir kesme ve bir an, ve kaynak üçünü bir arada taşıyor. Bu adım, köşebent kenarındaki destek kuvvetlerini çözer, kaynaktaki en kötü yükü bulur, ve kaynağı ona göre kontrol eder.

Kaynak boyutunda ana metal sınırı (AISC Manuel Denklem. 9-2)

Köşebentin her iki yüzünde de kaynak vardır, yani kalınlığının yarısı her kaynağı destekler. İle [mathin] t_{f,g} = 0.63\,in [mathin], [mathin] F_{u,g} = 65\,ksi [mathin], [mathin] t_{gp} = 0.5\,in [mathin] ve [mathin] F_{u,gp} = 65\,ksi [mathin]:

[math] D_{max} = \frac{t_{f,g} F_{u,g} \le \frac{t_{gp}}{2} F_{u,gp}}{3.09\,kip/in \times F_{EXX}/F_{E70XX}} = \frac{(0.63\,in) \times (65\,ksi) \le (0.25\,in) \times (65\,ksi)}{(3.09\,kip/in) \times (1)} = 5.2589 [math]

Yani 5.2589 on altıncılar, hakkında 0.329 içinde, yani tam 3/16 kaynak sayımlarında.

Etkili kaynak uzunluğu

Köşebent çalışır [mathin] L_{WT} = 43\,in [mathin] kiriş boyunca. İki kaynak hattının her biri uçlar için 2W azaltılır:

[math] L_{w} = 2 \left[ L_{WT} – 2W \right] = 2 \times \left[ (43\,in) – 2 \times (0.1875\,in) \right] = 85.25\,in [math]

Köşebent kenarındaki kuvvetler

Her destek kuvveti kirişe dik bir bileşene bölünür, [mathin] P \sin\theta [mathin], ve onun yanında bir tane, [mathin] P \cos\theta [mathin]. Rapor normal kuvveti herhangi bir desteğin sağlayabileceği en büyük kuvvet olarak kabul ediyor, gerilim veya sıkıştırma:

[math] N_{br} = \max\left[ T_{u,l,br} \sin(\theta_{l,br}),\, C_{u,l,br} \sin(\theta_{l,br}),\, T_{u,r,br} \sin(\theta_{r,br}),\, C_{u,r,br} \sin(\theta_{r,br}) \right] = (250\,kip) \times \sin((60)) = 216.51\,kip [math]

Kiriş boyunca kesme kuvveti, biri çekmede diğeri basınçta olan iki yatay bileşenin toplamıdır., bu bir şerit için olağan yanal yük durumudur. Her iki bileşen de aynı yöne işaret eder:

[math] V_{br} = \max\left[ T_{u,l,br} \cos(\theta_{l,br}) + C_{u,r,br} \cos(\theta_{r,br}),\, C_{u,l,br} \cos(\theta_{l,br}) + T_{u,r,br} \cos(\theta_{r,br}) \right] [math]

[math] V_{br} = (250\,kip) \times \cos((60)) + (250\,kip) \times \cos((60)) = 250\,kip [math]

Bu çekme ve basma durumunda iki dikey bileşen birbirini götürür. Eşleştirme 250 tam bir kip kesme 216.51 Bir çaprazdan gelen normal kuvvet, eşit olmayan çapraz kuvvetlerini de kapsayan bir zarftır.

Anın iki bölümü var, AISC Tasarım Kılavuzunu takip ederek 29, Misal 5.9. Birincisi normal kuvvet çarpı kaynağın ortasından sapmasıdır., burada sıfırdır çünkü köşebent çalışır 21.5 çalışma noktasının her iki tarafında. İkincisi kesmeden geliyor. Yatay destek kuvvetleri kirişin merkez hattındaki çalışma noktasında buluşur, [mathin] d_{g}/2 = 9.05\,in [mathin] köşebent kenarının altında, bu yüzden onları kenara doğru hareket ettirmek ekler [mathin] V_{br}\, d_{g}/2 [mathin]:

[math] M_{br} = \frac{N_{br} \left| L_{w1} – L_{w2} \right|}{2} + \frac{V_{br}\, d_{g}}{2} = \frac{(216.51\,kip) \times |(21.5\,in) – (21.5\,in)|}{2} + \frac{(250\,kip) \times (18.1\,in)}{2} = 188.54\,kip{\cdot}ft [math]

Yani 2262.5 tavuklu. Moment, kaynağın bir ucundaki normal kuvvete eklenir ve diğer ucundan çıkarılır.. Rapor, iki kaynak hattının plastik kesit modülünü kullanarak momenti eşdeğer bir normal kuvvete dönüştürüyor, [mathin] L_{w}^{2}/8 [mathin], bu da en yüksek normal yükü verir:

[math] N_{br,T} = \frac{8\, M_{br}}{L_{w}} + N_{br} = \frac{8 \times (188.54\,kip{\cdot}ft)}{(85.25\,in)} + (216.51\,kip) = 428.82\,kip [math]

An, girişe dönüştürülüyor (× 12) bu fraksiyonun içinde. Zirvedeki sonuç ve kaynak eksenine olan açısı:

[math] R = \sqrt{\left( N_{br,T} \right)^{2} + \left( V_{br} \right)^{2}} = \sqrt{((428.82\,kip))^{2} + ((250\,kip))^{2}} = 496.38\,kip [math]

[math] \theta = \tan^{-1}\left| \frac{N_{br,T}}{V_{br}} \right| = \tan^{-1}\left| \frac{(428.82\,kip)}{(250\,kip)} \right| = 59.758 [math]

Kaynak süneklik faktörü

Kaynak üzerindeki yük eşit değil. Bir uçta zirveye çıkıyor ve diğer uçta neredeyse sıfıra düşüyor. Köşe kaynaklarının sünekliği sınırlıdır, yani AISC Tasarım Kılavuzu 29 ve AISC Kılavuz Bölümü 13 Tepe yükünün büyük olanı için köşebent kenar kaynağı tasarlayın ve 1.25 en yüksek ve minimum yüklerin ortalamasının çarpımı. NS 1.25 kaynağın kırılmadan önce yükü yeniden dağıtmasını sağlar.

Düşük gerilimli uçta bükülme normal kuvvetten çıkar:

[math] N_{br,min} = \left| N_{br} – \frac{8\, M_{br}}{L_{w}} \right| = \left| (216.51\,kip) – \frac{8 \times (188.54\,kip{\cdot}ft)}{(85.25\,in)} \right| = 4.1896\,kip [math]

[math] R_{min} = \sqrt{\left( N_{br,min} \right)^{2} + \left( V_{br} \right)^{2}} = \sqrt{((4.1896\,kip))^{2} + ((250\,kip))^{2}} = 250.04\,kip [math]

[math] R_{w} = \max\left( R,\, 1.25\, \frac{R + R_{min}}{2} \right) = \max\left( (496.38\,kip),\, 1.25 \times \frac{(496.38\,kip) + (250.04\,kip)}{2} \right) = 496.38\,kip [math]

Ortalama değer 466.51 kip, yani zirve yönetir.

Kaynak gücü (Eşitlik. J2-4)

Sonuç, kaynağa 59,758° açıdadır, yani yön faktörü [mathin] 1 + 0.5 \sin^{1.5}\theta [mathin] hakkında ekler 40% gücüne. İle [mathin] \phi = 0.75 [mathin] ve [mathin] F_{EXX} = 70\,ksi [mathin]:

[math] \phi R_{n} = \phi\, 0.6\, F_{EXX} \frac{\sqrt{2}}{2} \left( W \le \frac{D_{max}}{16} \right) \left[ 1 + 0.5 \left( \sin\theta \right)^{1.5} \right] L_{w} [math]

[math] \phi R_{n} = (0.75) \times 0.6 \times (70\,ksi) \times \frac{\sqrt{2}}{2} \times \left( (0.1875\,in) \le \frac{(5.2589)}{(16)} \right) \times \left[ 1 + 0.5 \times (\sin(59.758))^{1.5} \right] \times (85.25\,in) [math]

[math] \phi R_{n} = 498.98\,kip [math]

DCR = 496.38 kip / 498.98 kip = 0.995 < 1.0, TAMAM MI

Bu, tüm bağlantının yönetim kontrolüdür. Maksimum normal yükün neredeyse yarısı, 212.31 kip, andan itibaren geliyor, ve o an yalnızca çalışma noktası olduğu için var olur 9.05 kaynağın altında. Ana metal yaklaşık olarak bir kaynağa izin verecektir. 5/16 içinde, yani bir 1/4 filetoda marj kazanmanın en basit yoludur.

Adım 12: Kiriş boyunca kesme sırasında akma meydana gelen köşebent plakası (AISC 360-16 J4.2)

Yatay kuvvet, [mathin] V_{br} = 250\,kip [mathin], köşebentin kaynaklı kenarından kesme kuvveti olarak geçer. Bu kenar boyunca brüt kesit akmamalı.

İle [mathin] L_{WT} = 43\,in [mathin], [mathin] t_{gp} = 0.5\,in [mathin], [mathin] F_{y,gp} = 50\,ksi [mathin] ve [mathin] \phi = 1 [mathin]:

[math] A_{gv} = L_{WT}\, t_{gp} = (43\,in) \times (0.5\,in) = 21.5\,in^{2} [math]

[math] \phi R_{n,sy} = \phi\, 0.6\, F_{y,gp} A_{gv} = (1) \times 0.6 \times (50\,ksi) \times (21.5\,in^{2}) = 645\,kip [math]

DCR = 250 kip / 645 kip = 0.388 < 1.0, TAMAM MI

Adım 13: Kiriş boyunca akan gerilimdeki köşebent plakası (AISC 360-16 J4.1)

Normal kuvvet ve moment, köşebentin kaynaklı kenarını gergin hale getirir, bir uçta en yüksek. AISC Tasarım Kılavuzunu Takip Etmek 29, Misal 5.3, rapor, bu ikisini kenardaki normal gerilimler olarak ekler ve tepe noktasını, tam kenar üzerinde eşdeğer bir kuvvete dönüştürür.

Normal stres [mathin] N/(t\,l) + M/(t\,l^{2}/4) [mathin]. Çarpma [mathin] t\,l [mathin], ile [mathin] l = L_{WT} = 43\,in [mathin]:

[math] N_{e} = \left| N_{br} \right| + \frac{4 \left| M_{br} \right|}{L_{WT}} = |(216.51\,kip)| + \frac{4 \times |(188.54\,kip{\cdot}ft)|}{(43\,in)} = 426.97\,kip [math]

Bu, kaynağın biraz altındadır 428.82 kip çünkü bunu kullanıyor 43 köşebent kenarından ziyade 85.25 iki hat üzerinden etkili kaynak bölünmesi. İle [mathin] \phi = 0.9 [mathin]:

[math] \phi R_{n,ty} = \phi\, F_{y,gp}\, t_{gp}\, L_{WT} = (0.9) \times (50\,ksi) \times (0.5\,in) \times (43\,in) = 967.5\,kip [math]

DCR = 426.97 kip / 967.5 kip = 0.441 < 1.0, TAMAM MI

Adım 14: Kiriş ağı yerel sakatlanma ve yerel akma (AISC 360-16 J10.3, J10.2)

Köşebent, kiriş flanşına kendi üzerinde yoğunlaşmış bir kuvvet iletir. 43 uzunluğunda. Destekler kirişi yukarı doğru ittiğinde, köşebent üzerindeki kiriş ağı yerel olarak eğilebilir veya buruşabilir (sakat). Talep, Step'ten gelen en yüksek normal yüktür. 11, [mathin] N_{br,T} = 428.82\,kip [mathin].

Web yerel sakatlığı (Eşitlik. J10-4)

İle [mathin] \phi = 0.75 [mathin], [mathin] t_{w,g} = 0.39\,in [mathin], yatak uzunluğu [mathin] L_{WT} = 43\,in [mathin], [mathin] d_{g} = 18.1\,in [mathin], [mathin] t_{f,g} = 0.63\,in [mathin], [mathin] F_{y,g} = 50\,ksi [mathin] ve [mathin] Q_{f} = 1 [mathin]:

[math] \phi R_{n,wlc} = \phi\, 0.8 \left( t_{w,g} \right)^{2} \left[ 1 + 3 \left( \frac{L_{WT}}{d_{g}} \right) \left( \frac{t_{w,g}}{t_{f,g}} \right)^{1.5} \right] \sqrt{\frac{E\, F_{y,g}\, t_{f,g}}{t_{w,g}}}\, Q_{f} [math]

[math] \phi R_{n,wlc} = (0.75) \times 0.8 \times ((0.39\,in))^{2} \times \left[ 1 + 3 \times \left( \frac{(43\,in)}{(18.1\,in)} \right) \times \left( \frac{(0.39\,in)}{(0.63\,in)} \right)^{1.5} \right] \times \sqrt{\frac{(29000\,ksi) \times (50\,ksi) \times (0.63\,in)}{(0.39\,in)}} \times (1) [math]

[math] \phi R_{n,wlc} = 624.51\,kip [math]

Web yerel getirisi (Eşitlik. J10-2)

Kuvvet flanş ve fileto boyunca yayılır. 2.5:1 her iki tarafta eğim, böylece ağ boyun eğiyor [mathin] 5k + l_{b} [mathin]. İle [mathin] \phi = 1 [mathin] ve [mathin] k_{des,g} = 1.03\,in [mathin]:

[math] \phi R_{n,wly} = \phi\, F_{y,g}\, t_{w,g} \left( 5\, k_{des,g} + L_{WT} \right) = (1) \times (50\,ksi) \times (0.39\,in) \times \left( 5 \times (1.03\,in) + (43\,in) \right) = 938.92\,kip [math]

[math] \phi R_{n} = \min\left( \phi R_{n,wlc},\, \phi R_{n,wly} \right) = \min\left( (624.51\,kip),\, (938.92\,kip) \right) = 624.51\,kip [math]

DCR = 428.82 kip / 624.51 kip = 0.687 < 1.0, TAMAM MI

W18x55 ince bir yapıya sahiptir 0.39 internette, çok sakatlayıcı geniş bir farkla yönetiyor. NS 43 köşebent, kuvveti herhangi bir takviye gerektirmeyecek kadar iyi yayar.

Çeklerin özeti

Destek tarafı kontrolleri sol ve sağ destek için aynıdır.

Tasarım kontrolü Talep Kapasite DCR Sonuç
Destek cıvatalarındaki limitlerin detaylandırılması 1.375 içinde 1.500 içinde 0.917 GEÇMEK
Kesme sırasında cıvatalar (kayma açısından kritik) 250.000 kip 307.360 kip 0.813 GEÇMEK
Köşebent plakasındaki cıvata yatağı 250.000 kip 460.688 kip 0.543 GEÇMEK
Destek üzerindeki cıvata yatağı 250.000 kip 844.045 kip 0.296 GEÇMEK
Köşebent plakasının blok kesmesi 250.000 kip 253.195 kip 0.987 GEÇMEK
Desteğin blok kesmesi 250.000 kip 550.193 kip 0.454 GEÇMEK
Gergin köşebent plakası 250.000 kip 407.828 kip 0.613 GEÇMEK
Gerilim kopmasında destek 250.000 kip 429.734 kip 0.582 GEÇMEK
Sıkıştırılmış köşebent plakası 250.000 kip 339.984 kip 0.735 GEÇMEK
Minimum köşe kaynağı boyutu 0.188 içinde 0.188 içinde 1.000 GEÇMEK
Köşebentten kirişe kaynak yapın 496.376 kip 498.977 kip 0.995 GEÇMEK
Kiriş boyunca akma köşebent kesmesi 250.000 kip 645.000 kip 0.388 GEÇMEK
Kiriş boyunca köşebent gerilimi akıyor 426.971 kip 967.500 kip 0.441 GEÇMEK
Kiriş ağı (yerel sakatlayıcı yönetimler) 428.823 kip 624.511 kip 0.687 GEÇMEK

Bağlantı, bu şivron destek bağlantı tasarımının her kontrolünden geçer. Köşebentten kirişe kaynak şu şekilde yönetilir: 0.995, kaynağın altında kiriş derinliğinin yarısı kadar oturan çalışma noktasından itibaren tahrik edilir. Destek tarafında, köşebentin blok kesmesi bir sonraki sırada 0.987, L deseninden büyük boyutlu deliklere kadar. Minimum kaynak boyutu gösterir 1.000 yalnızca kaynağın tam olarak Tablo J2.4 minimumu olması nedeniyle.

Bir kontrol başarısız olursa ne değiştirilmelidir?

  • Kirişte kaynak yapın: daha büyük bir fileto kullanın (ana metal yaklaşık olarak izin verir 5/16 burada) veya köşebenti daha uzun yapın. Daha uzun bir köşebent kaynak uzunluğunu arttırır ve aynı zamanda 8M/Lw terimini azaltır.
  • Köşebentin blok kesmesi: cıvata satırı ekle, kesme düzlemlerini uzatan, veya dış cıvata hattından köşebent kenarına kadar olan kenar mesafesini artırın. Köşebentteki büyük boyutlu delikler yerine standart delikler net alan kazandırır.
  • Kayma direnci: cıvata ekle, daha büyük bir cıvata kullanın, veya köşebentteki standart delikleri kullanın, bu da φ'yi yükseltir 0.85 -e 1.00.
  • Rulman ve yırtılma: uç mesafeyi veya cıvata aralığını artırın, veya daha kalın bir köşebent kullanın.
  • Destek gerginliği kopması: U'yu yükseltmek için cıvata grubunu uzatın, veya daha ağır bir WT kullanın.
  • Köşebent gerginliği veya sıkıştırma: daha kalın bir köşebent her ikisini de yükseltir. Daha uzun bir cıvata grubu Whitmore bölümünü genişletir, ve cıvataların kirişe yaklaştırılması burkulma uzunluğunu kısaltır.
  • Kiriş ağı: kuvveti yaymak için köşebenti uzatın, veya çalışma noktasına bir çift ağ sertleştirici ekleyin.

Sıkça Sorulan Sorular

Chevron ayracı nedir?

Bir şerit desteği, bir kirişin ortasında buluşan bir çift çapraz köşebenttir, ters bir V oluşturmak (veya aşağıdaki kirişte karşılaştıklarında bir V). Yanal yük altında desteklerden biri çekmede, diğeri ise basmadadır., ve bunların yatay bileşenleri kirişte toplanır. Çünkü her destek tersine dönebilir, bu örnekte her iki destek de şu şekilde tasarlanmıştır: 250 gerilim içinde kıp ve 250 sıkıştırmada kip.

Köşebent ortalandığında neden köşebent kaynağında bir an var??

Destek çizgileri kirişin merkez çizgisi üzerindeki bir çalışma noktasında buluşur, 9.05 köşebent kenarının altında. Yatay destek kuvvetleri bu noktada etki eder, ve bunları kaynağa doğru hareket ettirmek, yatay kuvvet çarpı kiriş derinliğinin yarısına eşit bir moment ekler: 250 kip × 9.05 içinde = 2262.5 tavuklu, veya 188.54 acı. Köşebentin çalışma noktası üzerinde merkezlenmesi momenti normal kuvvetten uzaklaştırır, ama bu değil.

Normal kuvvet neden 216.51 kip ve her iki diş telinin toplamı değil?

Bir desteğin gerilimde, diğerinin baskıda olduğu, dikey bileşenler eşit ve zıttır, bu yüzden çalışma noktasında iptal ediyorlar. Rapor, bir desteğin sağlayabileceği en büyük dikey bileşeni alır, 250 kip × sin 60° = 216.51 kip, ve onu her iki destekten gelen tam yatay kuvvetle eşleştirir. Bu zarf destek kuvvetlerinin eşit olmadığı durumları kapsar. Eğer her iki diş teli de aynı anda kompresyona girebilseydi, dikey bileşenleri eklenecek, yani bu vakanın kendi kontrolüne ihtiyacı var.

Cıvatalar neden kayma açısından kritiktir??

Köşebent büyük boyutlu deliklere sahiptir, Bu, montajcıya braketlere uyma toleransını verir. AISC 360-16 J3.2 yalnızca kayma açısından kritik bağlantılarda büyük boyutlu deliklere izin verir, böylece cıvatalar ön gerilime tabi tutulur ve aşınma yüzeyleri Sınıf B'ye göre hazırlanır. Gerilim ve kompresyon arasında tersine dönen bir destek aynı zamanda ileri geri kaymayan bir eklemden de yararlanır. Kayma açısından kritik cıvatalar hala yatak ve yırtılma açısından kontrol ediliyor, Adımlarda olduğu gibi 3 ve 4.

Whitmore bölümü nedir?

Whitmore kesiti, cıvata grubunun ucundaki destek kuvvetine direnen köşebentin etkin genişliğidir.. Bunu, ilk sıranın dış cıvatalarından 30°'lik çizgiler çizerek ve son sırada bunların üzerinden ölçerek bulabilirsiniz.. İşte bu 2 × 12 × ten rengi 30° artı 5.5 ölçü olarak, 19.356 içinde. Köşebent kenarı bu çizgileri keserse, yalnızca gerçekte orada olan plaka sayılır.

Neden K = 1.2 Köşebent burkulması için kullanılır?

Köşebent kirişe bir kenar boyunca kaynaklanmıştır, ve destek ucu düzlemin dışına çıkmakta serbesttir. Bu, her iki ucunda dönmeye karşı sabitlenmiş ancak bir ucunda çevrilmesi serbest olan bir sütundur, AISC Yorumunun tavsiye edilen K değerini verdiği durumlar için 1.2. Hem kirişe hem de kolona bağlanan köşe köşebent iki kenardan tutulur ve genellikle daha düşük bir K değeri verilir..

Kirişte başka ne kontrol edilmelidir??

Bu bağlantı tasarımı köşebent kuvveti altındaki kiriş ağını kaplar. Kirişin kendisi de destek kuvvetleri için bir eleman olarak tasarlanmalıdır., Desteklerin eşit yük taşımadığı durumlarda dengesiz dikey kuvvetler dahil. Köşebent flanşı aşağı çektiğinde, flanş yerel bükme (AISC 360-16 J10.1) ayrıca kontrol etmeye değer. Sismik özel eş merkezli çaprazlı çerçevelerde, AISC 341 kiriş ve bağlantı için kapasite tasarımı gerekliliklerini ekler.

LRFD yerine AISC ASD için bu nasıl değişir??

Sınır durumları ve nominal güçler aynıdır. AISC ASD ile hizmet seviyesi destek kuvvetini, direnç faktörüyle çarpmak yerine, nominal mukavemetin güvenlik faktörüne bölünmesiyle karşılaştırırsınız. Bir direnç faktörü 0.75 bir güvenlik faktörü haline gelir 2.00, 0.90 olur 1.67, ve büyük boyutlu deliklerle kayma 0.85 -e 1.76. Yük kombinasyonları da değişiyor, yani talep daha düşük.

Ücretsiz olarak bir şerit destek bağlantısı tasarlayın

Bu sayfadaki her sayı tek bir çözümden gelir. Şerit ayraç konfigürasyonunu seçin, ışınına gir, diş telleri, köşebent, cıvatalar, kaynak ve destek kuvvetleri, ve bu kontrollerin her birini tarayıcınızda görün. Yüklenecek hiçbir şey yok.

SkyCiv Bağlantı Tasarımı modülü, bu örneğin arkasındaki bağlantı tasarımı yazılımıdır. Size her denklem ve içindeki sayılarla birlikte tam hesaplama raporu verir., yukarıdaki adımlar gibi, artı her kapasite ve DCR, AISC Bağlantı ve Taban Plakası Tasarımı 360-16 (LRFD ve ASD) ve benzeri 4100:2020. NS cıvata hesaplayıcı ve kaynak hesaplayıcı cıvata grubunu ve kaynak kontrollerini kendi başlarına kapsar.

Referanslar

  • AISC 360-16, Kullanıcı iş akışını basitleştirmek ve hızlandırmak için UI İyileştirmeleri: B4.3, D3 (Tablo D3.1 Durum 2), E3 (Eşitlik. E3-1, E3-2, E3-4), J2.2b (Tablo J2.4), J2.4 (Eşitlik. J2-4), J3.2, J3.3, J3.4 (Tablo J3.4), J3.5 (Tablo J3.5), J3.8 (Eşitlik. J3-4, Tablo J3.1), J3.10 (Eşitlik. J3-6a, J3-6c), J4.1 (Eşitlik. J4-1, J4-2), J4.2 (Eşitlik. J4-3), J4.3 (Eşitlik. J4-5), J4.4, J10.2 (Eşitlik. J10-2), J10.3 (Eşitlik. J10-4).
  • AISC Çelik Konstrüksiyon Kılavuzu, 15th Baskı: Bölüm 9, incir. 9-1 (Whitmore bölümü, sayfa 9-4) ve denklem. 9-2; Bölüm 10, kaynak uzunluğu uçlarda 2w'den az; Bölüm 13, kaynak süneklik faktörü.
  • AISC Tasarım Kılavuzu 29, Dikey Destek Bağlantıları: Misal 5.3 (köşebent kenar gerilimleri) ve Örnek 5.9 (kirişteki şerit destek kuvvetleri).
  • AISC kullanarak çelik bağlantıların tasarımı 360-16
  • Cıvatalar ve kaynaklar SkyCiv Bağlantı Tasarımında
Harold Munalem, SkyCiv Bağlantı Tasarımı Ürün Müdürü

Harold Munalem
Ürün Müdürü, Bağlantı Tasarımı
10+ çelik bağlantı tasarımında yıllar
LinkedIn

Nasıl yardımcı olabiliriz?

×

Başa gitmek